超级计算机

超级计算机(Super computer)是指能够执行一般个人电脑无法处理的大量资料与高速运算的电脑。就超级计算机和普通计算机的组成而言，构成组件基本相同，但在性能和规模方面却有差异。超级计算机主要特点包含两个方面：极大的数据存储容量和极快速的数据处理速度，因此它可以在多种领域进行一些人们或者普通计算机无法进行的工作。

超级计算机是指信息处理能力比个人计算机快一到两个数量级以上的计算机，它在密集计算、海量数据处理等领域发挥着举足轻重的作用。作为高性能计算技术产品的超级计算机，又称巨型机，是与高性能计算机或高端计算机相对应的概念。超级计算机具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。超级计算机采用涡轮式设计，每个刀片就是一个服务器，能实现协同工作，并可根据应用需要随时增减。以我国第一台全部采用国产处理器构建的“神威·太湖之光”为例，它的持续性能为9.3亿亿次/秒，峰值性能可以达到12.5亿亿次/秒。通过先进的架构和设计，实现了存储和运算的分开，确保用户数据、资料在软件系统更新或CPU升级时不受任何影响，保障了存储信息的安全，真正实现了保持长时、高效、可靠的运算并易于升级和维护的优势。 [3] 根据处理器的不同，可以把超级计算机分为两类，采用专用处理器或者采用标准兼容处理器。前者可以高效地处理同一类型问题，而后者则可一机多用，使用范围比较灵活、广泛。专一用途计算机多见于天体物理学、密码破译等领域。国际“象棋高手”“深蓝”、日本的“地球模拟器”都属于这样的超级计算机，很多超级计算机是非专用系统，服务于军事、医药、气象、金融、能源、环境和制造业等众多领域。

超级计算机是1929年《纽约世界报》中最先报道出的一个名词，它是将大量的处理器集中在一起以处理庞大的数据量，同时运算速度比常规计算机快许多倍。但是从结构上看，超级计算机和普通计算机都是大同小异的，而这种并行化处理使得人们可以对庞大数据进行处理，进而影响到各个行业运行，其意义十分重大，1976年美国克雷公司推出了世界上首台运算速度达每秒2.5亿次的超级计算机，突出表现一国科技实力的超级计算机，堪称集万千宠爱于一身的高科技宠儿，在诸如天气预报、生命科学的基因分析、核业、军事、航天等高科技领域大展身手，让各国科技精英竞折腰，各国都在着手研发亿亿级超级计算机。

一般来说，超级计算机的运算速度平均每秒1000万次以上，存贮容量在1000万位以上。如美国的ILLIAC-Ⅳ，日本的NEC，欧洲的尤金，中国的“银河”计算机，就属于巨型计算机。巨型计算机的发展是电子计算机的一个重要发展方向。它的研制水平标志着一个国家的科学技术和工业发展的程度，体现着国家经济发展的实力。一些发达国家正在投入大量资金和人力、物力，研制运算速度达几百万亿次的超级大型计算机。

自2009年我国国防科技大学发布峰值性能为每秒1.206千万亿次的“天河一号”超级计算机，我国成为美国之后第二个可以独立研制千万亿次超级计算机的国家。尤其2016年神威太湖之光的出现，更是标志我国进入超算世界领先地位。超级计算机可以代表一个国家在信息数据领域的综合实力，甚至可以说影响到国家在世界科学技术上的地位，不仅如此，在大数据时代即将到来之际，超级计算机的实际应用也相当可观。